Revista de ingeniería química y tecnología de procesos
Acceso abierto

abstracto

Aplicación de nanofluidos para mejorar la transferencia de calor en paredes dobles Reactor

Alireza Mohammadi Ghahdarijani, Faramarz Hormozi y Ali Haghighi Asl

El enfriamiento eficiente de un reactor para una reacción exotérmica puede llevar a que se incremente la eficiencia, mientras se reduce el tamaño del rector. En la presente investigación, se utilizan nanofluidos acuosos de Al2O3 y CuO como medios de transferencia de calor que fluyen dentro de la camisa del reactor para mejorar el rendimiento de transferencia de calor de un sistema de reacción. Se han realizado experimentos para investigar el papel del nanofluido en el enfriamiento de una reacción exotérmica. La instalación experimental proporciona condiciones para controlar el calor generado durante la reacción. Se midieron experimentalmente el coeficiente de transferencia de calor por convección y la caída de presión de los nanofluidos de alúmina/agua y CuO/agua. Los nanofluidos utilizaban el método de dos pasos a concentraciones de masa de 0,1-0,4 %. El reactor es de tipo anular fabricado en acero inoxidable, que se enfría con un nanofluido que fluye dentro de la sección anular. Para una mayor estabilidad de los nanofluidos, se implementaron surfactantes y sonicación. Los resultados mostraron que al aumentar la concentración de nanofluido y el número de Reynolds, aumentó el coeficiente de transferencia de calor. Para el nanofluido de CuO, la tasa de mejora del coeficiente de transferencia de calor por convección fue del 13 % al 0,3 % en comparación con el fluido base. Mientras que para el óxido de aluminio en peso. %=0,4, la tasa de mejora fue del 11,7%. El uso del nanofluido en lugar de los refrigerantes tradicionales (por ejemplo, agua) resultó en una pequeña penalización por la caída de presión. Se registró un nivel más alto de caída de presión para el nanofluido de alúmina en % en peso = 0,4, que fue un 12 % más que el informado para el agua destilada.